大直徑管材，板材-自動(dòng)噴水超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)

大直徑管材，板材-自動(dòng)噴水超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)

為了解決大型整體成型復(fù)合材料構(gòu)件的無(wú)損檢測(cè)問(wèn)題,研發(fā)了一套大型噴水超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng).方法： 針對(duì)大型噴水超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn),對(duì)多軸控制及同步、運(yùn)動(dòng)精度補(bǔ)償、噪聲信號(hào)舒緩、檢測(cè)安全輔助等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入分析,在此基礎(chǔ)上,將大型噴水超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)分為大型機(jī)械掃查架、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、超聲檢測(cè)系統(tǒng)、水/氣路控制系統(tǒng)、工控PC、超聲C掃描檢測(cè)軟件以及安全輔助系統(tǒng)7個(gè)部分.

大型機(jī)械掃查架設(shè)計(jì)尺寸為12mx5.2mx4.2m(長(zhǎng)×寬×高,下同),設(shè)計(jì)掃描工作范圍可達(dá)5.5mx3mx3m以上.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)由運(yùn)動(dòng)控制器、中繼板、伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)組成,運(yùn)動(dòng)控制器是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心組件,采用UMAC運(yùn)動(dòng)控制器,較多可實(shí)現(xiàn)32軸聯(lián)動(dòng),同時(shí)采用知名品牌直流伺服系統(tǒng),有效舒緩檢測(cè)過(guò)程中對(duì)超聲信號(hào)的干擾.超聲檢測(cè)系統(tǒng)由超聲探傷儀、前置放大器、超聲線(xiàn)纜和超聲換能器組成,超聲探傷儀采用美國(guó)奧林巴斯的OmniscaniX,由于探頭與探傷儀之間的線(xiàn)纜長(zhǎng)度超過(guò)20m,為了降低超聲信號(hào)在遠(yuǎn)距離傳輸中的信號(hào)衰減,采用前置放大器Panametrics-NDT 5682對(duì)超聲信號(hào)放大補(bǔ)償,同時(shí)采用德國(guó)50 ohm RF電纜,有效避免超聲信號(hào)通道間的串?dāng)_.大直徑管材，板材-自動(dòng)噴水超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)

水/氣路控制系統(tǒng)中水路控制部分用于實(shí)現(xiàn)供水及對(duì)水壓的調(diào)節(jié)和實(shí)時(shí)監(jiān)控,氣路控制部分通過(guò)供氣及對(duì)氣壓的調(diào)節(jié)和實(shí)時(shí)監(jiān)控,消除水四濺時(shí)對(duì)耦合水柱的干擾,通過(guò)水路和氣路協(xié)調(diào)控制,保證噴水的均勻性,降低系統(tǒng)引入噪聲.超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)軟件基于設(shè)計(jì)模式的架構(gòu)設(shè)計(jì)思想,在對(duì)硬件的綜合控制的基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)A型顯示、實(shí)時(shí)C型顯示、動(dòng)態(tài)多電子門(mén)設(shè)置、變厚度截面構(gòu)件表面跟進(jìn)檢測(cè)、缺陷長(zhǎng)度/面積測(cè)量、平均波高/平均增益計(jì)算、衰減系數(shù)計(jì)算及統(tǒng)計(jì)等功能,內(nèi)嵌的運(yùn)動(dòng)控制補(bǔ)償算法和信號(hào)抑噪算法可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)檢測(cè)精度補(bǔ)償.大直徑管材，板材-自動(dòng)噴水超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)

安全輔助系統(tǒng)包括數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)、紅外保護(hù)系統(tǒng)、探頭防撞開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)等,通過(guò)綜合控制保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行.系統(tǒng)工作流程為：開(kāi)啟安全輔助系統(tǒng)對(duì)掃描范圍內(nèi)障礙進(jìn)行識(shí)別和啟動(dòng)緊急信號(hào)；障礙清除后,設(shè)置檢測(cè)軌跡和檢測(cè)參數(shù)；啟動(dòng)檢測(cè)任務(wù),通過(guò)檢測(cè)軟件控制運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和超聲檢測(cè)系統(tǒng),執(zhí)行檢測(cè)設(shè)置,實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲信息和位置信息的采集,并對(duì)采集的超聲信息和位置信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析和顯示；檢測(cè)人員根據(jù)檢測(cè)結(jié)果設(shè)定缺陷識(shí)別閾值,或?qū)θ毕葸M(jìn)行測(cè)量,較后生成檢測(cè)報(bào)告.結(jié)論：大型噴水超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)大型運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、探傷系統(tǒng)、安防系統(tǒng)等硬件系統(tǒng)的集成,通過(guò)開(kāi)發(fā)內(nèi)嵌運(yùn)動(dòng)控制補(bǔ)償算法和信號(hào)抑噪算法的超聲C掃描軟件,實(shí)現(xiàn)了對(duì)大型復(fù)合材料平板件、變厚度板件的整體檢測(cè),也可實(shí)現(xiàn)對(duì)中小型平板件的批量檢測(cè).該大型噴水超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)的成功研制及應(yīng)用,表明我國(guó)已具備研制大型復(fù)合材料構(gòu)件自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備的水平和能力.大直徑管材，板材-自動(dòng)噴水超聲C掃描檢測(cè)系統(tǒng)